对食醋中有机酸构成和含量的准确了解可以为研究食醋生产工艺对其质量的影响提供理论依据,能够为食醋工业化生产和制造工艺标准化的推进提供参考。食醋中低分子质量的有机酸分子极性强,虽然用滴定法定量总酸度相当容易,但由于食醋基质复杂,代谢产物种类繁多,大量的氨基酸、糖类和酚类化合物以及色素、鞣质、无机盐等的存在干扰分离和定量步骤,使对食醋中的单酸进行提取和测定有一定的难度。值得注意的是,我国在食醋中有机酸的含量测定方面缺乏官方统一的分析方法。GB—《食醋》仅规定总酸(以乙酸计)质量浓度应不小于3.5g/mL,而GB.—《食品中有机酸的测定》的适用范围不包括食醋。

北京市营养源研究所的纪凤娣、鲁绯*,镇江恒顺生物工程有限公司的夏蓉等人建立离子色谱法测定镇江香醋及其相关产品中乳酸、乙酸、丙酸、甲酸、丁酸、丙酮酸、异戊酸、戊酸、己二酸、丁二酸、酒石酸、酮戊二酸、草酸和柠檬酸的分析方法。采用DionexIonPacAS11-HC分析柱(4mm×mm)和KOH溶液梯度洗脱对上述14种有机酸进行分离,电导检测器进行检测,方法准确性好、灵敏度高,适用于食醋及其相关衍生产品中14种有机酸的测定。该方法为监控食醋生产过程和相关产品中的有机酸含量提供技术手段,有益于食醋产品的质量控制。

1流动相梯度的优化

本研究采用低选择性的KOH淋洗液和AS11-HC阴离子分离柱,样品测试溶液进样之后,有机酸阴离子首先与分离柱的离子交换位点之间直接进行离子交换(即被保留在柱上),然后被淋洗液中的OH-置换并从柱上被洗脱,对树脂亲和力弱的分析物离子先于对树脂亲和力强的分析物离子依次被洗脱。乳酸、乙酸、丙酸、甲酸、丁酸、丙酮酸、异戊酸、戊酸、己二酸、丁二酸、酒石酸、酮戊二酸、草酸、柠檬酸在稀溶液中会完全电离,产生电导,采用电导检测器可以分析其含量。

考察KOH淋洗液质量浓度变化对14种有机酸分离的影响。经过淋洗液质量浓度、分离时间的优化和分离效果的比较,结果显示,在优化后的色谱条件下,35min内可以实现14种有机酸的完全分离,如图1所示。14种有机酸完全达到基线分离。

2样品处理方法的选择

在处理过程中采用高速离心的方式去除一些高分子质量化合物可以避免它们对测定过程的干扰。另外,样品所含的有机酸中,乳酸和乙酸的含量远高于其他的有机酸(如丁二酸和柠檬酸等),为了能够准确定量,根据样品中乙酸的含量将其稀释不同的倍数测定,用稀释倍数大的测试样品对乳酸和乙酸进行定量(如稀释50倍或倍等),用稀释倍数小(如稀释50倍或10倍等)的测试样品对其他有机酸进行定量。对稀释后颜色仍然较深的样品,可以采用DionexOnGuardTMIIRPCartridges(1mL)固相萃取柱去除其中的色素。

如图2A所示,16.min为Cl-的色谱峰,31.min为PO43-的色谱峰。如图2B所示,样品稀释倍数为10倍时,乳酸和乙酸色谱峰分离度差,峰形变差,定量准确性差,而稀释倍数为50倍的测试样品乳酸和乙酸色谱峰分离度好,定量准确性高。

3标准曲线的线性范围和精密度结果

分别将不同质量浓度的有机酸标准溶液进行测定,得到标准溶液色谱图(图1)。结果显示,有机酸的质量浓度与峰面积具有良好的相关性。以10μg/mL有机酸标准溶液连续重复进样8次进行精密度实验,14种有机酸测定结果的相对标准偏差(RSD)结果在0.%~0.%范围内,表明精密度满足方法学定量的要求。根据GB/T—《合格评定化学分析方法确认和验证指南》对检出限和定量限的规定,以3倍的信噪比确定检出限(0.~0.09μg/mL),以10倍的信噪比确定定量限(0.~0.3μg/mL)。

4方法的准确度和重复性结果

对方法的准确性进行考察,选择白醋样品进行加标回收实验,白醋样品中仅含有乙酸4.7%。在优化后的实验条件下,分别对有机酸添加量为0、μg和00μg的样品进行测定,样品前处理方式采用直接稀释的方式,将有机酸添加量为00μg的样品稀释后采用固相萃取柱净化。图3为白醋样品本底和加标样品的色谱图。不使用固相萃取柱净化时,14种有机酸的平均回收率为94.7%~%;使用萃取柱净化时,丙酸的回收率为72.6%,丁酸的回收率只有1.1%,异戊酸和戊酸的回收率为0%,即短链脂肪酸的回收率随碳原子数的增加而降低。

5样品中有机酸含量

醋膏及醋粉均为镇江香醋的加工制品,其中醋膏由镇江香醋采用真空浓缩而成,醋粉则是由镇江香醋添加麦芽糊精等辅料后,经过喷雾干燥而得的产品。结果显示,镇江香醋、醋膏及醋粉中检出的有机酸种类一致,醋膏中乳酸质量分数高达10.1%,说明乳酸作为醋中含量比较稳定的有机酸,经过浓缩后,含量显著升高。本方法适用于食醋及其加工衍生品中有机酸的测定。

结论

分析影响食醋风味品质的有机酸构成和含量对产品品质评价和质量提升意义重大。本研究建立测定食醋及其相关产品中有机酸的离子色谱法。采用AS11-HC阴离子色谱柱分离,以KOH溶液梯度淋洗的方式对食醋中包括乳酸、乙酸、丙酸、甲酸、丁酸、丙酮酸、异戊酸、戊酸、己二酸、丁二酸、酒石酸、酮戊二酸、草酸和柠檬酸的14种有机酸进行分离,流动相流速1.5mL/min,电导检测器进行检测。方法重复测定结果的相对标准偏差均小于3%,直接稀释法回收率在94.7%~%范围内,检出限为0.~0.09μg/mL,定量限为0.~0.3μg/mL。方法学验证结果表明,该分析方法具有特异性强、灵敏度高、准确性好等优点,样品处理也比较简便,适用于食醋及其相关制品中14种有机酸的含量测定,可以作为有效控制食醋及相关产品质量的依据,为相关产品的品质评价、标准的完善和提升提供了技术支撑。

本文《离子色谱法测定食醋及其制品中有机酸的分析方法》来源于《食品科学》年41卷18期-页,作者:纪凤娣,夏蓉,陶汇源,魏巍,穆晓婷,李东,鲁绯。DOI:10./spkx2---。点击下阅读原文即可查看文章相关信息。

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